蓝牙技术在汽车领域的应用

蓝牙技术在汽车领域的应用一.蓝牙技术介绍1.蓝牙的背景与发展蓝牙技术，是以公元十世纪统一了丹麦的国王哈拉德·布鲁图斯（HarldBluetooth）的名字命名的。这位与众不同、功绩显赫的丹麦国王，无论如何也没有想到他的名字居然会在千年以后成为一项高新技术的代名词而响彻全球。中文译名取”蓝色萌芽”可以说是音意双关。蓝牙技术(Bluetooth)是由东芝、爱立信、IBM、英特尔、诺基亚发起成立的蓝牙国际集团（BluetoothSIG，SpecialInterestGroup）采用了技术标准公开的策略来推广成功的，该组织成立于1998年5月。1999年12月1日,美国的软件巨头微软公司也一改过去观望的态度，正式宣布加盟蓝牙特殊利益集团、并与3Com、朗讯、摩托罗拉公司及原有的五家公司一起成为蓝牙特殊利益集团的九个领导成员，共同致力于在全球范围内将此项无线连接技术标准推向市场。到2000年11月,蓝牙特殊利益集团SIG自成立以来，加盟支持的公司已超过2000余家，其中包括诸如AMD、康柏、DELL、惠普、德仪（TI）、高通以及卡西欧、飞利浦、三星、LG、精工、夏普等许多世界著名的计算机行业、通信领域以及消费电子产品，甚至还有汽车与相机制造商和生产厂家。一项公开的、全球统一的技术规范得到了工业界如此广泛的关注和支持是以往所罕见的，幕后的原因必然是基于此项蓝牙技术的产品具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。美国权威性杂志《网络计算》将蓝牙与８０２．１１ｂ无线局域网及宽带技术等评为了“十年来十大热门新技术产品”。可以预计，蓝牙技术将会给现代信息社会中，人们工作和生活方式带来一场新的革命。在不久的未来，基于蓝牙技术的产品将会形成一个新的浪潮，势不可挡地席卷全球。2.蓝牙技术简介蓝牙是一种极其先进的大容量近距离无线数字通信的技术标准，其目标是实现最高数据传输速度1Mbps（有效传输速度为721Kbps）、最大传输距离为10厘米～10米，通过增加发射功率可达到100米。其使用的收发器是不必经过申请便可使用2.4GHz的ISM（工业、科学、医学）频带，在其上设立79个频带为1MHz的信道，以每秒切换1600次的频率、滚齿方式的频谱扩散技术来实现电波的收发，并能够同时支持同步通讯和异步通讯。利用蓝牙技术的设备可以和其他七个以内的设备构成所谓的蓝牙微网（Piconet），共享1Mbps的频宽，而一个蓝牙设备可以同时加入8个不同的微网，每个子网分别有1Mbps的传输频宽。运作时，二个以上的装置共享一个频道即构成一个微网，并由其中一个装置主导传输量。由于同一时间每个装置还可以分别隶属于不同的微网，因此，各个蓝牙装置就可通过网网互连，互相传递资讯。当设备未加入蓝牙微网时，它会先进入待机状态，在此状态下，随时监听传呼讯息，直到收到的讯号与自己本身的识别码相关时才会启动自己，并且呼叫连结程序，接着进行识别码的确认及信号时间的同步，以便决定往后跳频，从而建立一个微网络。在这样一个微网中，用户将不再受到各种电缆的束缚，能够轻而易举地拥有一处宝贵的个性化空间，轻松享受无限自由的乐趣。采用蓝牙技术，可以通过嵌入在电子装置上的一个写有程序的微电子芯片，使所有相关设备在有效范围内完成相互交换信息、传递数据的工作。它省去了那些将移动电话、个人信息处理系统及其他一些电子设备相互连接的电缆装置。当然，作为一种近距离的无线通信技术，蓝牙技术并不是唯一的。但是与其他相应的无线通信技术比较起来，蓝牙技术的优势就在于它的全球统一的、开放的技术标准，蓝牙可传送影音资料，其他则不可能。另外，蓝牙不但可穿透物体传输，且不对准接收模组的方向就可传送资料，这是红外线传输无法作到的。对于移动设备而言，蓝牙具明显优势。蓝牙最大的优势还在于，在更新网络骨干时，如果搭配蓝牙架构进行，使用整体网路的成本肯定比铺设线缆低.下表为蓝牙技术与其他技术的比较:项目／规格蓝牙HomeRFIEEE802.11v1.0IrDA每秒传输速度1Mbps0.8Mbps2Mbps4—16Mbps使用频带2．4GHz2．4GHz＞2．4GHz红外线搭载声音资料频道有/无无参考成本范围20-30＄25＄很高5＄以下移动能力极佳/极佳差一般传送距离10米/30米3．8米最长传送距离100米50米100米3．8米最大功耗通讯时30mA待机时0．3mA/1W数mA3.剖析蓝牙SIG组织于1999年7月26日推出了蓝牙技术规范1.0版本。蓝牙技术的系统结构分为三大部分：底层硬件模块、中间协议层和高层应用。底层硬件部分包括无线跳频（RF）、基带（BB）和链路管理（LM）。无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波，实现数据位流的过滤和传输，本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点，可以进行异步数据通信，可以支持多达3个同时进行的同步话音信道，还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接，也可以支持43.2kb/秒的对称连接。中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能，该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。主机控制接口层（HCI）是蓝牙协议中软硬件之间的接口，它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时，HCI以上的协议软件实体在主机上运行，而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成，二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。在蓝牙协议栈的最上部是各种高层应用框架。其中较典型的有拨号网络、耳机、局域网访问、文件传输等，它们分别对应一种应用模式。各种应用程序可以通过各自对应的应用模式实现无线通信。拨号网络应用可通过仿真串口访问微网（Piconet），数据设备也可由此接入传统的局域网；用户可以通过协议栈中的Audio（音频）层在手机和耳塞中实现音频流的无线传输；多台PC或笔记本电脑之间不需要任何连线，就能快速、灵活地进行文件传输和共享信息，多台设备也可由此实现同步操作。总之，整个蓝牙协议结构简单，使用重传机制来保证链路的可靠性，在基带、链路管理和应用层中还可实行分级的多种安全机制，并且通过跳频技术可以消除网络环境中来自其它无线设备的干扰。下表为使用蓝牙技术的机器数量统计(单位：万台)二.蓝牙技术前景1.应用前景蓝牙技术的应用范围相当广泛，可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备，如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等，蓝牙的无线通讯方式将上述设备连成一个微网（Piconet），多个微网之间也可以进行互连接，从而实现各类设备之间随时随地进行通信。应用蓝牙技术的典型环境有无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等。2.市场前景(1)市场分析据ABI（AlliedBusinessIntelligence）调查表明：2006年将有13%的汽车装备蓝牙产品;到2007年全世界将有20%的车辆内置蓝牙装置。汽车行业的蓝牙技术的普及将带动产业的各方面的发展，从芯片制造商和硬件制造商到汽车厂商和汽油零售商等等都很多发展机遇。而随着在汽车中使用蓝牙无线技术，汽车内外的环境正在发生革命性的变化据调查,在接下来的五年内，基于蓝牙的汽车技术呈爆炸性增长态势。(如到2004年上半年，北美将近有三分之一的手机型号支持蓝牙，是2003年同期的两倍。)而且，由于最近Acura、奥迪(Audi)、凌志(Lexus)、林肯(Lincoln)、Maybach和丰田(Toyota)等汽车厂商宣布要采用蓝牙技术，该技术在汽车中的应用情况在2005年将发生显著改观。并预测，2008年全球生产的汽车中，将近五分之一将安装支持蓝牙的硬件。例如:从2005年开始，所有BMW5系列，6系列的车型以及M3Convertible和X54.8系车型都将在出厂时装备蓝牙(摘自BMW官方网站);美国克莱斯勒预定于2002年下半年供货的蓝牙免提车载工具包“UConnect”将在量产车中首次导入蓝牙技术;日本汽车工业协会指出，作为一项产品革新战略，日本汽车业将普及蓝牙无线通信技术,TOYOTA,NISSAN等日本汽车巨头亦积极响应。目前蓝牙的最大应用在于电话市场。如果这与汽车结合在一起，这亦将是一个巨大市场.(2)个案举例去年,天津一汽畅销车威姿的欧洲版原型车——Yaris，在意大利发布了应用最新蓝牙技术的新款车YarisBlue。此款车应用蓝牙技术，可使轿车具备强大的无线通信功能。用户使用蓝牙设备，可以和汽车设备进行无线通信，比如遥控开车门、与车内其他系统无线交换数据以及和外界的无线联络等等。这种实时交互可以为用户带来极大的便利：用户可以实时了解汽车各部分的工作状况，并与维护中心保持实时的联系；用户还可以在驾驶的同时，完成电子邮件的查阅以及音频和视频文件的下载；另外，用户还可以通过蓝牙设备与亲友保持实时的联系，在驾乘中得到更多生活的乐趣。可以说，蓝牙技术在汽车领域的应用，将使汽车产品的使用发生革命性的变化。显而易见,选择在Yaris上应用这一技术，一方面表明丰田对蓝牙技术的应用已经进入到大众化阶段；另一方面也说明丰田试图打造Yaris产品未来竞争力的战略意图亦彰显无疑。YarisBlue汽车图样三.我公司拟在汽车领域加入蓝牙技术的方案NO.1作为第一步，汽车制造商可以通过安装车载免提电话系统与蓝牙技术相适应的移动电话一同工作。汽车一旦发生故障，故障码会立刻显示在汽车的电脑屏幕上。驾驶者可以通过“蓝牙”技术发E-mail到指定的汽车维修中心，那里的工程师通过查看故障码和从数据库中调取的车辆相关资料，可以遥控判断故障位置和原因，并拟定解决方案，然后将这些数据返回给驾驶者，由其本人完成数据纠错和故障即时排除。另外,车载电话已作为高档汽车的标配,是一种身份的象征,应用蓝牙技术,车载电话的话机部分就可以和话筒进行无线连接(类似于传统的”子母机”),可让驾驶者在开车时接电话更加随心所欲.蓝牙技术替代了传统的电话线,这也更增添了汽车的高科技含量.NO.2蓝牙技术的广泛应用会彻底改变人们对互联网的认识。电脑不再是接入网络的唯一途径，信息网络将走向包括汽车在内的各方面。一旦汽车各数据处理器实现无线联系，车上任何装置都可以实现数字化，包括汽车车厢、座椅、发动机、底盘、汽车电器等，从而使汽车真正实现网络化与智慧化。通过蓝牙无线技术和GPRS/GSM/CDMA网络,可向车载Web服务器高速下载互联网上的内容，并在车内浏览信息。远程监视和操作功能能够利用手机等便携终端锁上车门，操作安全监视器等。主页功能能够向信息中心上载车辆平均速度、有无刮水器动作、行驶中获得的车辆周围的交通状况（交通事故和堵塞）等个人获得的信息，并把信息发送到互联网上。同时，蓝牙技术还可让用户在驾车时将移动电话和个人电脑进行连接，就算此时你的笔记本电脑已关闭并存放在手提箱内，也可以“委托”蓝牙去寻找相关资料，在驾驶的同时把问题解决。另外，有了蓝牙技术，驾驶者还可以通过移动电话屏幕随时阅读邮件标题并查阅电子邮件，甚至还可以下载音频和视频内容，这一切使汽车网络化的梦想得以实现。更重要的是，蓝牙可以帮助汽车各部份数据处理器实现无线连接，使车上所有的信息装置都实现数字化，包括汽车车厢、发动机、底盘、电器、座椅等,从而使汽车真正实现网络化与智慧化。用户可以在接近自己汽车的短程范围内，通过手机让汽车预先发动起来，以便随时出发。随着移动网络的发展,电子地图对人们已不是什么新新事物了.而通过移动网络,